BR112020021039A2 - REMOVABLE POWER SUPPLY FOR MANUAL WHEELCHAIR - Google Patents
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Abstract
é divulgado um dispositivo para converter uma cadeira de rodas manual em uma cadeira de rodas eletrônica. o dispositivo inclui um joystick, uma unidade de comunicação, um motor, um rolo de fricção retrátil, uma unidade de engate e uma fonte de energia. o joystick está operacionalmente conectado a uma unidade de comunicação. a unidade de comunicação está operacionalmente conectada a um motor. o motor inclui um eixo conectado a um rotor. o rolo de fricção retrátil é montado no eixo. o cilindro é colocado em contato com uma roda de uma cadeira de rodas manual. a unidade de engate é fixada à cadeira de rodas manual para fixar o rolo de fricção e a roda de forma destacável. a fonte de alimentação está operacionalmente conectada ao motor e ao joystick.a device for converting a manual wheelchair into an electronic wheelchair is disclosed. the device includes a joystick, a communication unit, a motor, a retractable friction roller, a hitch unit and a power source. the joystick is operationally connected to a communication unit. the communication unit is operationally connected to a motor. the motor includes a shaft connected to a rotor. the retractable friction roller is mounted on the shaft. the cylinder is placed in contact with a wheel on a manual wheelchair. the hitch unit is attached to the manual wheelchair to fix the friction roller and the wheel in a detachable manner. the power supply is operationally connected to the motor and the joystick.
Description
[0001] Este pedido reivindica a prioridade de um Pedido Provisório no. 62/663.289 depositado em 27 de abril de 2018, cujo conteúdo integral é incorporado ao presente documento a título de referência em sua totalidade.[0001] This request claims the priority of an Interim Order no. 62 / 663,289 filed on April 27, 2018, the entire content of which is incorporated into this document as a reference in its entirety.
[0002] O presente pedido geralmente se refere a um auxiliar de energia removível para uma cadeira de rodas manual e, mais particularmente, se refere a um dispositivo para converter ou readaptar uma cadeira de rodas manual em uma cadeira de rodas elétrica.[0002] The present application generally relates to a removable power aid for a manual wheelchair and, more particularly, refers to a device for converting or retrofitting a manual wheelchair to an electric wheelchair.
[0003] Em 2011, cerca de 2,7 milhões de americanos usavam cadeiras de rodas regularmente; de até 1,8 milhões em 1995. Com base no Censo de 2011, 46 milhões de americanos são deficientes e recebem assistência com base na renda. Desse grupo, 18,2% relatam dificuldade de locomoção. Há também uma população que precisa de uma cadeira de rodas temporariamente, por exemplo, de 2 a 12 meses, e prefere não incorrer nas despesas de uma cadeira de rodas eletrônica, embora seja preferível a uma cadeira de rodas manual.[0003] In 2011, about 2.7 million Americans used wheelchairs regularly; up to 1.8 million in 1995. Based on the 2011 Census, 46 million Americans are disabled and receive income-based assistance. Of this group, 18.2% reported mobility difficulties. There is also a population that needs a wheelchair temporarily, for example, from 2 to 12 months, and prefers not to incur the expenses of an electronic wheelchair, although it is preferable to a manual wheelchair.
[0004] As cadeiras de rodas eletrônicas e muitas das inovações no campo são muito dispendiosas; e há uma diferença significativa de preço entre a cadeira de rodas manual mais dispendiosa e a cadeira de rodas eletrônica mais econômica, que geralmente varia na casa dos milhares de dólares. Outras limitações das cadeiras de rodas elétricas, além do custo, incluem: portabilidade (dobrável); peso; e volume estrutural. Há dispositivos no mercado para a conversão de cadeiras de rodas manuais em cadeiras de rodas eletrônicas, mas eles têm falhas de modo que não possam ser instalados por um usuário final sentado na cadeira, são pesados, não são portáteis, têm contato superficial ruim com o sistema de propulsão e/ou não podem ser desligados sem desinstalar o dispositivo da cadeira.[0004] Electronic wheelchairs and many of the innovations in the field are very expensive; and there is a significant price difference between the most expensive manual wheelchair and the most economical electronic wheelchair, which generally varies in the thousands of dollars. Other limitations of electric wheelchairs, in addition to cost, include: portability (foldable); Weight; and structural volume. There are devices on the market for converting manual wheelchairs to electronic wheelchairs, but they have flaws so that they cannot be installed by an end user sitting on the chair, they are heavy, they are not portable, they have poor surface contact with the propulsion system and / or cannot be switched off without uninstalling the chair device.
[0005] O que é necessário é um dispositivo para converter uma cadeira de rodas manual em um sistema movido a energia a um custo acessível, portátil, fácil de instalar e usar, leve, alternativamente conversível de elétrica para manual sem desinstalar o dispositivo. O dispositivo deve ser adaptável às cadeiras de rodas manuais existentes, sem a necessidade de instalação profissional.[0005] What is needed is a device to convert a manual wheelchair into an energy-powered system at an affordable cost, portable, easy to install and use, lightweight, alternatively convertible from electric to manual without uninstalling the device. The device must be adaptable to existing manual wheelchairs, without the need for professional installation.
[0006] De acordo com os ensinamentos da presente invenção, é fornecido um dispositivo para converter uma cadeira de rodas manual em uma cadeira de rodas eletrônica. É descrito no presente documento um dispositivo acessório para cadeira de rodas manual configurado para se conectar a uma cadeira de rodas manual que converterá a cadeira de rodas manual em uma cadeira de rodas elétrica, enquanto ainda mantém as vantagens que as cadeiras de rodas manuais fornecem. O dispositivo inclui uma fonte de alimentação acoplável afixada a uma cadeira de rodas manual padrão.[0006] In accordance with the teachings of the present invention, a device is provided for converting a manual wheelchair into an electronic wheelchair. An accessory manual wheelchair device configured to connect to a manual wheelchair that will convert the manual wheelchair into an electric wheelchair, while still maintaining the advantages that manual wheelchairs provide, is described in this document. The device includes a pluggable power supply attached to a standard manual wheelchair.
[0007] Em uma modalidade, a presente invenção fornece um dispositivo com um joystick, uma unidade de comunicação, um ou dois motores, um ou dois rolos de fricção retráteis, uma unidade de engate e uma ou duas fontes de energia. O joystick está operacionalmente conectado a uma unidade de comunicação. A unidade de comunicação está operacionalmente conectada a um ou dois motores. Cada motor inclui um eixo conectado a um rotor. Um rolo de fricção retrátil é montado no eixo. O cilindro é colocado em contato com uma roda de uma cadeira de rodas manual. A unidade de engate é fixada à cadeira de rodas manual para fixar o rolo de fricção à roda de forma destacável. A fonte de alimentação está operacionalmente conectada ao motor e ao joystick.[0007] In one embodiment, the present invention provides a device with a joystick, a communication unit, one or two motors, one or two retractable friction rollers, a hitch unit and one or two power sources. The joystick is operationally connected to a communication unit. The communication unit is operationally connected to one or two motors. Each motor includes a shaft connected to a rotor. A retractable friction roller is mounted on the shaft. The cylinder is placed in contact with a wheel on a manual wheelchair. The hitch unit is attached to the manual wheelchair to securely attach the friction roller to the wheel. The power supply is operationally connected to the motor and the joystick.
[0008] Em uma modalidade, a presente invenção fornece um segundo motor que está operacionalmente conectado à unidade de comunicação e à fonte de alimentação. A unidade de comunicação está operacionalmente conectada ao joystick. O segundo motor inclui um segundo eixo conectado a um segundo rotor. Essa modalidade inclui um segundo rolo de fricção que é montado no segundo eixo. O segundo cilindro é colocado em contato com uma segunda roda da cadeira de rodas manual para facilitar o movimento motorizado. Em outra modalidade, o joystick pode ser operacionalmente conectado aos rotores e é operacionalmente programável para gerar comandos para os motores.[0008] In one embodiment, the present invention provides a second motor that is operationally connected to the communication unit and the power supply. The communication unit is operationally connected to the joystick. The second motor includes a second shaft connected to a second rotor. This mode includes a second friction roller that is mounted on the second axis. The second cylinder is placed in contact with a second wheel on the manual wheelchair to facilitate motorized movement. In another mode, the joystick can be operationally connected to the rotors and is operationally programmable to generate commands for the motors.
[0009] A presente invenção converte facilmente uma cadeira de rodas manual em uma cadeira de rodas motorizada inteligente. As características da presente invenção incluem 1) usar o contato do rolo de fricção com a roda para gerar força direcionada; 2) a capacidade de engatar e desengatar o rolo de fricção nas rodas da cadeira de rodas, o que permite ao usuário impulsionar a cadeira de rodas com propulsão manual enquanto o dispositivo está desengatado, mas ainda preso à cadeira de rodas - um recurso essencial se a bateria ou o motor parar de funcionar; 3) a capacidade de dobrar a cadeira de rodas com o dispositivo conectado a ela sem alterar a dobradura ou o espaço normal ocupado por uma cadeira de rodas manual padrão; 4) portabilidade da unidade. Em uma modalidade, o dispositivo inclui uma proteção de segurança para evitar que os dedos do usuário fiquem presos no motor ou nas engrenagens. Em outra modalidade, os motores são bidirecionais e independentes um do outro, de modo que o motor conectado a cada roda da cadeira de rodas possa girar na direção oposta e rotacionar a cadeira de rodas no lugar. Com o uso da presente invenção, as empresas de cadeiras de rodas para cuidados agudos e a longo prazo e usuários individuais podem levar seu equipamento e padrão de cuidado a um nível profissional superior.[0009] The present invention easily converts a manual wheelchair into an intelligent motorized wheelchair. The characteristics of the present invention include 1) using the contact of the friction roller with the wheel to generate directed force; 2) the ability to engage and disengage the friction roller on the wheels of the wheelchair, which allows the user to propel the wheelchair with manual propulsion while the device is disengaged, but still attached to the wheelchair - an essential feature if the battery or the engine stops running; 3) the ability to fold the wheelchair with the device connected to it without changing the folding or the normal space occupied by a standard manual wheelchair; 4) portability of the unit. In one embodiment, the device includes a safety guard to prevent the user's fingers from getting caught in the motor or gears. In another embodiment, the motors are bidirectional and independent of each other, so that the motor connected to each wheel of the wheelchair can rotate in the opposite direction and rotate the wheelchair in place. Using the present invention, acute and long-term care wheelchair companies and individual users can take their equipment and standard of care to a higher professional level.
[0010] A Figura 1 ilustra um diagrama de blocos de um dispositivo de acordo com uma modalidade da presente invenção.[0010] Figure 1 illustrates a block diagram of a device according to an embodiment of the present invention.
[0011] A Figura 2 ilustra uma vista lateral de um dispositivo fixado a uma cadeira de rodas manual de acordo com uma modalidade da presente invenção.[0011] Figure 2 illustrates a side view of a device attached to a manual wheelchair according to an embodiment of the present invention.
[0012] A Figura 3 ilustra uma vista em perspectiva superior do dispositivo fixado à cadeira de rodas manual de acordo com uma modalidade da presente invenção.[0012] Figure 3 illustrates a top perspective view of the device attached to the manual wheelchair according to an embodiment of the present invention.
[0013] A Figura 4 ilustra uma vista em perspectiva de uma unidade de engate de acordo com outra modalidade da presente invenção.[0013] Figure 4 illustrates a perspective view of a hitch unit according to another embodiment of the present invention.
[0014] A Figura 5 ilustra uma vista em perspectiva do dispositivo de acordo com outra modalidade da presente invenção.[0014] Figure 5 illustrates a perspective view of the device according to another embodiment of the present invention.
[0015] Embora várias modalidades da presente divulgação sejam divulgadas, deve ser entendido que as mesmas são apresentadas apenas como exemplos e não se destinam a ser limitantes. De modo similar, os desenhos e diagramas representam exemplos estruturais ou arquitetônicos ou configurações alternativas da invenção, que são fornecidos para auxiliar na compreensão das características e funcionalidade das várias modalidades da invenção, mas não se destinam a ser limitantes. As modalidades e recursos podem ser implementados e/ou alterados de uma variedade de maneiras conhecidas por aqueles versados na técnica.[0015] Although several modalities of this disclosure are disclosed, it should be understood that they are presented only as examples and are not intended to be limiting. Similarly, the drawings and diagrams represent structural or architectural examples or alternative configurations of the invention, which are provided to assist in understanding the characteristics and functionality of the various modalities of the invention, but are not intended to be limiting. The modalities and resources can be implemented and / or changed in a variety of ways known to those skilled in the art.
[0016] A Figura 1 ilustra um diagrama em blocos do dispositivo 100 de acordo com uma modalidade da presente invenção. Nessa modalidade, o dispositivo 100 inclui um joystick 102, pelo menos um rolo de fricção retrátil 104, juntamente com a unidade de engate associada 106 e uma fonte de energia 108. O joystick 102 está operacionalmente conectado a uma unidade de comunicação 110. O joystick 102 é explicado em detalhes em conjunto com a Figura 2 e a Figura 3 da presente invenção.[0016] Figure 1 illustrates a block diagram of the device 100 according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, device 100 includes a joystick 102, at least one retractable friction roller 104, along with associated coupling unit 106 and a power source 108. Joystick 102 is operationally connected to a communication unit 110. The joystick 102 is explained in detail in conjunction with Figure 2 and Figure 3 of the present invention.
[0017] A unidade de comunicação 110 está operacionalmente conectada a um motor 112. A unidade de comunicação 110 é explicada em detalhes em conjunto com a Figura 2 da presente invenção. O motor 112 inclui um eixo 114 e um rotor 116. O motor 112 é explicado em detalhes em conjunto com a Figura 3 da presente invenção. O eixo 114 é mostrado e explicado em detalhes em conjunto com a Figura 4 da presente invenção.[0017] The communication unit 110 is operationally connected to a motor 112. The communication unit 110 is explained in detail in conjunction with Figure 2 of the present invention. Motor 112 includes a shaft 114 and a rotor 116. Motor 112 is explained in detail in conjunction with Figure 3 of the present invention. Axis 114 is shown and explained in detail in conjunction with Figure 4 of the present invention.
[0018] O rolo de fricção retrátil 104 é montado no eixo[0018] The retractable friction roller 104 is mounted on the shaft
114. Durante a operação do dispositivo 100, o rolo de fricção retrátil 104 é colocado em contato com pelo menos uma roda 206 (mostrada na Figura 2) de uma cadeira de rodas manual 202 (mostrada na Figura 2). O rolo de fricção retrátil 104 é explicado em detalhes em conjunto com a Figura 3 e a Figura 4 da invenção.114. During operation of device 100, the retractable friction roller 104 is brought into contact with at least one wheel 206 (shown in Figure 2) of a manual wheelchair 202 (shown in Figure 2). The retractable friction roller 104 is explained in detail in conjunction with Figure 3 and Figure 4 of the invention.
[0019] A unidade de engate 106 é fixada à cadeira de rodas 202 (mostrada na Figura 2) para fixar de forma destacável o rolo de fricção retrátil 104 e a roda (mostrada na Figura 2). A unidade de engate 106 é explicada em detalhes em conjunto com a Figura 3, Figura 4 e Figura 5 da presente invenção. A fonte de energia 108 está operacionalmente conectada ao motor 112 e ao joystick 102. A fonte de energia 108 é mostrada e explicada em detalhes em conjunto com a Figura 5 da presente invenção. O dispositivo 100 converte a cadeira de rodas manual 202 em uma cadeira de rodas automática.[0019] The hitch unit 106 is attached to the wheelchair 202 (shown in Figure 2) to detach the retractable friction roller 104 and the wheel (shown in Figure 2). The coupling unit 106 is explained in detail in conjunction with Figure 3, Figure 4 and Figure 5 of the present invention. Power source 108 is operationally connected to motor 112 and joystick 102. Power source 108 is shown and explained in detail in conjunction with Figure 5 of the present invention. Device 100 converts manual wheelchair 202 into an automatic wheelchair.
[0020] A Figura 2 ilustra uma vista lateral de uma modalidade do dispositivo 100 fixado a uma cadeira de rodas manual 202. O joystick 102 permite que o usuário controle a direção e a velocidade do motor 112 (mostrado na Figura 2). Em uma modalidade, o joystick 102 é fixado a um braço 204 da cadeira de rodas manual 202.[0020] Figure 2 illustrates a side view of a modality of device 100 attached to a manual wheelchair 202. Joystick 102 allows the user to control the direction and speed of motor 112 (shown in Figure 2). In one embodiment, the joystick 102 is attached to an arm 204 of the manual wheelchair 202.
[0021] Em uma modalidade, um usuário é capaz de controlar a direção, movimento e velocidade do dispositivo 100 com o uso do joystick 102. Mais especificamente, o movimento e a velocidade da roda 206 da cadeira de rodas 202 são controlados por um usuário final com o uso do joystick 102 e da unidade de comunicação 110 (mostrados na Figura 3).[0021] In one embodiment, a user is able to control the direction, movement and speed of device 100 with the use of joystick 102. More specifically, the movement and speed of wheel 206 of wheelchair 202 are controlled by a user end using joystick 102 and communication unit 110 (shown in Figure 3).
[0022] Em uma modalidade, o joystick 102 é programável e habilitado para armazenar instruções para controlar a velocidade e a direção do motor 112 (mostrado na Figura 1). O joystick 102 recebe energia da fonte de energia 108 (mostrada na Figura 1). O uso de um joystick operado por bateria é conhecido por controlar cadeiras de rodas elétricas.[0022] In one mode, the joystick 102 is programmable and enabled to store instructions to control the speed and direction of the motor 112 (shown in Figure 1). Joystick 102 receives power from power source 108 (shown in Figure 1). The use of a battery operated joystick is known to control electric wheelchairs.
[0023] Em uma modalidade, a fonte de energia 108 é uma bateria. As baterias podem ser recarregáveis como, mas sem limitação, um carregador comum de 110 V ou 220 V. Amostras de baterias que podem funcionar com esse dispositivo incluem, mas sem limitação, a uma bateria primária (não carregável) e baterias secundárias, tais como Lítio-íon (Li-íon), Níquel-Cádmio (Ni-Cd), Hidreto de Níquel-Metal (Ni-MH) e Chumbo-Ácido.[0023] In one embodiment, the power source 108 is a battery. Batteries can be rechargeable like, but not limited to, a standard 110V or 220V charger. Battery samples that can work with this device include, but are not limited to, a primary (non-chargeable) battery and secondary batteries, such as Lithium-ion (Li-ion), Nickel-Cadmium (Ni-Cd), Nickel-Metal Hydride (Ni-MH) and Lead-Acid.
[0024] A Figura 3 ilustra uma vista em perspectiva superior do dispositivo 100 fixado à cadeira de rodas manual 202 de acordo com uma modalidade da presente invenção. Nessa configuração, o rolo de fricção retrátil 104 é montado no eixo 114 (mostrado na Figura 1) e rotacionado pela ativação do motor 112.[0024] Figure 3 illustrates a top perspective view of the device 100 attached to the manual wheelchair 202 according to an embodiment of the present invention. In this configuration, the retractable friction roller 104 is mounted on axis 114 (shown in Figure 1) and rotated by activating motor 112.
[0025] Em uma modalidade, o dispositivo inclui um motor de cubo sem escova com uma superfície de fricção. Os tipos de motores que podem ser usados incluem, mas sem limitação, um motor de cubo de engrenagem, um motor de cubo com escova, um motor de cubo de engrenagem sem escovas, um motor de cubo de engrenagem com escova, um motor de cubo de engrenagem com escova ou qualquer outro motor similar. Os motores de cubo são muito comuns em cadeiras de rodas motorizadas, mas normalmente são usados para rodas separadas que entram em contato direto com o solo. As superfícies de fricção podem incluir, mas sem limitação, tratamentos de superfície de alta fricção, polímeros de alta fricção e detalhes de alta fricção aplicados à superfície que entra em contato com a roda da cadeira de rodas.[0025] In one embodiment, the device includes a brushless hub motor with a friction surface. The types of motors that can be used include, but are not limited to, a gear hub motor, a brushed hub motor, a brushless gear hub motor, a brushed gear hub motor, a hub motor with brush or any other similar motor. Hub motors are very common in motorized wheelchairs, but are usually used for separate wheels that come into direct contact with the ground. Friction surfaces may include, but are not limited to, high friction surface treatments, high friction polymers and high friction details applied to the surface that contacts the wheel of the wheelchair.
[0026] Na presente invenção, o rolo de fricção retrátil 104 é colocado em contato com pelo menos uma roda 206 da cadeira de rodas manual 202 para rotacionar a roda 206 e mover a cadeira de rodas 202. O rolo de fricção retrátil 104 rotaciona a roda 206 pela força de fricção. Essa é uma característica única da presente invenção. Outros dispositivos são comumente baseados em movimentos do motor para o solo, o PAW usa um rolo de fricção na roda para gerar movimento.[0026] In the present invention, the retractable friction roller 104 is brought into contact with at least one wheel 206 of the manual wheelchair 202 to rotate the wheel 206 and move the wheelchair 202. The retractable friction roller 104 rotates the wheel 206 by frictional force. This is a unique feature of the present invention. Other devices are commonly based on movements from the engine to the ground, the PAW uses a friction roller on the wheel to generate movement.
[0027] Em uma modalidade, o rolo de fricção retrátil 104 é moldado para ter uma carcaça de aro côncavo sem centro configurado para fornecer superfície de alta fricção voltada para a roda 206 da cadeira de rodas[0027] In one embodiment, the retractable friction roller 104 is shaped to have a center-rimmed hollow frame configured to provide high friction surface facing wheel 206 of the wheelchair
202. A carcaça de aro côncavo sem centro atua como um cubo da roda para produzir uma alta porcentagem de contato superficial. Em uma modalidade, a superfície de alta fricção do rolo de fricção retrátil 104 está voltada para a roda da cadeira de rodas 206 e é personalizável para se ajustar à curva e/ou ao tamanho da roda 206.202. The centerless hollow rim housing acts as a wheel hub to produce a high percentage of surface contact. In one embodiment, the high friction surface of the retractable friction roller 104 faces the wheel of the wheelchair 206 and is customizable to fit the curve and / or the size of the wheel 206.
[0028] Em uma modalidade, o material da superfície de alta fricção do rolo de fricção retrátil 104 é borracha ou poliuretano. No entanto, será prontamente evidente para aqueles versados na técnica que vários tipos de materiais, tais como silicone, espuma, lixa, fita adesiva, espuma de borracha esponjosa, etc., podem ser vislumbrados sem se desviar do escopo da presente invenção. Em outra modalidade, as rodas 206 da cadeira de rodas 202 são produzidas com o uso de uma superfície de alta fricção e o rolo 104 é produzido a partir de aço, alumínio ou outra superfície texturizada endurecida similar.[0028] In one embodiment, the material of the high friction surface of the retractable friction roller 104 is rubber or polyurethane. However, it will be readily apparent to those skilled in the art that various types of materials, such as silicone, foam, sandpaper, adhesive tape, spongy rubber foam, etc., can be envisioned without departing from the scope of the present invention. In another embodiment, the wheels 206 of the wheelchair 202 are produced using a high friction surface and the roller 104 is produced from steel, aluminum or another similar hardened textured surface.
[0029] O motor 112 está configurado para rotacionar o rolo de fricção retrátil 104. O rolo de fricção retrátil 104 é montado no eixo 114 (mostrado na Figura 1) e o rotor 116 (mostrado na Figura 1) rotaciona o primeiro eixo, resultando na rotação do rolo de fricção retrátil 104. Em uma modalidade, o motor 112 é um motor de CC sem escova com uma superfície de fricção. No entanto, será prontamente evidente para aqueles versados na técnica que vários tipos de motores, tais como motor de cubo com engrenagem, motor de cubo de engrenagem com escova, etc., podem ser vislumbrados sem se desviar do escopo da presente invenção.[0029] Motor 112 is configured to rotate the retractable friction roller 104. The retractable friction roller 104 is mounted on axis 114 (shown in Figure 1) and rotor 116 (shown in Figure 1) rotates the first axis, resulting in in the rotation of the retractable friction roller 104. In one embodiment, motor 112 is a brushless DC motor with a friction surface. However, it will be readily apparent to those skilled in the art that various types of motors, such as geared hub motor, brushed gear hub motor, etc., can be envisioned without departing from the scope of the present invention.
[0030] Em outra modalidade, o dispositivo 100 inclui ainda um segundo motor 302 operacionalmente conectado à unidade de comunicação 110 e à fonte de energia 108 (mostradas na Figura 1). A unidade de comunicação 110 se divide em outra unidade de comunicação 304 que se conecta operacionalmente ao segundo motor 302. A unidade de comunicação 110 e a outra unidade de comunicação 304 estão ambas operacionalmente conectadas ao joystick 102. Em outra modalidade, o joystick 102 inclui ainda botões de controle 316 operacionalmente conectados ao motor. Os botões de controle 316 controlam a velocidade do motor 112 (mostrado na Figura 3).[0030] In another embodiment, the device 100 also includes a second motor 302 operationally connected to the communication unit 110 and to the power source 108 (shown in Figure 1). The communication unit 110 divides into another communication unit 304 that operationally connects to the second motor 302. The communication unit 110 and the other communication unit 304 are both operationally connected to the joystick 102. In another embodiment, the joystick 102 includes control buttons 316 operationally connected to the engine. The control buttons 316 control the speed of motor 112 (shown in Figure 3).
[0031] Em uma modalidade, a unidade de comunicação 110 e a outra unidade de comunicação 304 são uma única unidade de comunicação com fio (não mostrada) operacionalmente conectada ao joystick[0031] In one embodiment, the communication unit 110 and the other communication unit 304 are a single wired communication unit (not shown) operationally connected to the joystick
102. Exemplos da unidade de comunicação 110 e da outra unidade de comunicação 304 incluem, mas sem limitação, cabos, fios, Bluetooth, NFC. Será facilmente evidente para aqueles versados na técnica que vários tipos de unidades de comunicação, tais como unidades com ou sem fios, podem ser concebidos sem se desviar do escopo da presente invenção.102. Examples of the communication unit 110 and the other communication unit 304 include, but are not limited to, cables, wires, Bluetooth, NFC. It will be readily apparent to those skilled in the art that various types of communication units, such as wired or wireless units, can be designed without departing from the scope of the present invention.
[0032] O segundo motor 302 inclui um segundo eixo (não mostrado) conectado a um segundo rotor (não mostrado). Nessa modalidade, o dispositivo 100 inclui adicionalmente um segundo rolo de fricção 306 montado no segundo eixo (não mostrado). O segundo rolo 306 é colocado em contato com uma segunda roda 308 da cadeira de rodas manual 202. Alternativamente, o segundo rolo 306 é montado no eixo 114 e o motor 112 fornece torque do motor para rotacionar o segundo rolo de fricção 306 e o rolo de fricção 104 (não mostrado).[0032] The second motor 302 includes a second shaft (not shown) connected to a second rotor (not shown). In this embodiment, device 100 additionally includes a second friction roller 306 mounted on the second axis (not shown). The second roller 306 is placed in contact with a second wheel 308 of the manual wheelchair 202. Alternatively, the second roller 306 is mounted on the shaft 114 and the motor 112 provides motor torque to rotate the second friction roller 306 and the roller friction level 104 (not shown).
[0033] Da mesma forma, para o rolo de fricção retrátil 104, o segundo rolo de fricção retrátil 306 inclui um alojamento de aro côncavo sem centro configurado para fornecer superfície de alto atrito voltada para a segunda roda 308 da cadeira de rodas 202. O princípio e a função do segundo motor 302 e do segundo rolo de fricção 306 são iguais aos do motor 112 e do rolo de fricção retrátil 104, conforme descrito anteriormente.[0033] Likewise, for retractable friction roller 104, the second retractable friction roller 306 includes a center-hollow rim housing configured to provide high friction surface facing the second wheel 308 of wheelchair 202. O principle and function of the second motor 302 and the second friction roller 306 are the same as those of motor 112 and the retractable friction roller 104, as described above.
[0034] Em outra modalidade da presente invenção, o dispositivo 100 inclui ainda uma segunda unidade de engate 310 fixada à cadeira de rodas manual 202 para fixar de forma destacável o segundo rolo de fricção 306 e a segunda roda 308 da cadeira de rodas 202. A unidade de engate 106 fixa de forma destacável o rolo de fricção 104 e a roda 206. A unidade de engate 106 e a segunda unidade de engate 310 estão fixadas atrás da área de assento 312 da cadeira de rodas 202 e topo da roda 206 e segunda roda 308, respectivamente.[0034] In another embodiment of the present invention, device 100 further includes a second hitch 310 attached to the manual wheelchair 202 to detachably secure the second friction roller 306 and the second wheel 308 of the wheelchair 202. The hitch unit 106 detachably secures the friction roller 104 and the wheel 206. The hitch unit 106 and the second hitch unit 310 are attached behind the seat area 312 of the wheelchair 202 and the top of the wheel 206 and second wheel 308, respectively.
[0035] A Figura 4 ilustra a vista em perspectiva da unidade de engate 106 de acordo com outra modalidade da presente invenção. A unidade de engate 106 inclui uma alavanca 502 operacionalmente conectada a uma unidade de mecanismo de alavanca 504, um tensor 506 conectado à unidade de mecanismo de alavanca 504 e uma unidade de fixação 508 operacionalmente conectada ao tensor 506. A unidade de fixação 508 compreende braçadeiras (mostradas na Figura 5) e uma unidade acionada por mola (mostrada na Figura 5).[0035] Figure 4 illustrates the perspective view of the hitch unit 106 according to another embodiment of the present invention. The latching unit 106 includes a lever 502 operatively connected to a lever mechanism unit 504, a tensioner 506 connected to the lever mechanism unit 504 and a clamping unit 508 operationally connected to the tensioner 506. The clamping unit 508 comprises clamps (shown in Figure 5) and a spring-loaded unit (shown in Figure 5).
[0036] Em uma modalidade do dispositivo, o rolo de fricção retrátil (104, mostrado na Figura 3) está operacionalmente conectado ao tensor 506. A alavanca 502 é atuada pelo usuário e resulta no engate e desengate do rolo de fricção retrátil (104, mostrado na Figura 3) da roda 206. Assim, a alavanca 502 resulta na conversão de uma cadeira de rodas manual em uma cadeira de rodas motorizada e vice-versa.[0036] In a device mode, the retractable friction roller (104, shown in Figure 3) is operationally connected to the tensioner 506. Lever 502 is actuated by the user and results in the engagement and disengagement of the retractable friction roller (104, shown in Figure 3) of wheel 206. Thus, lever 502 results in the conversion of a manual wheelchair into a motorized wheelchair and vice versa.
[0037] Com referência à Figura 1, em uma modalidade da presente invenção, a fonte de energia 108 é uma bateria. As baterias podem ser carregadas com um carregador comum de 110 V ou 220 V. Exemplos de bateria incluem, mas sem limitação, a bateria primária (recarregável) e baterias secundárias (não recarregáveis), incluindo, mas sem limitação, baterias como Lítio-íon (Li-íon), Níquel-Cádmio (Ni-Cd), Hidreto de Níquel-Metal (Ni-MH) e Chumbo-Ácido.[0037] With reference to Figure 1, in an embodiment of the present invention, the power source 108 is a battery. Batteries can be charged with a standard 110 V or 220 V charger. Examples of batteries include, but are not limited to, the primary battery (rechargeable) and secondary batteries (non-rechargeable), including, but not limited to, batteries such as Lithium-ion (Li-ion), Nickel-Cadmium (Ni-Cd), Nickel-Metal Hydride (Ni-MH) and Lead-Acid.
[0038] A Figura 5 ilustra a vista em perspectiva do dispositivo 100 de acordo com outra modalidade da presente invenção. As braçadeiras de fixação 402 e uma unidade acionada por mola 404 engatam e desengatam o rolo de fricção retrátil 104 e a roda 206.[0038] Figure 5 illustrates the perspective view of the device 100 according to another embodiment of the present invention. The clamps 402 and a spring-loaded unit 404 engage and disengage the retractable friction roller 104 and the wheel 206.
[0039] Com referência à Figura 1, o rolo de fricção 104 é montado no eixo 114. Em uma modalidade da presente invenção, o rolo de fricção 104 tem uma abertura para receber o eixo 114. O eixo 114 é uma haste cilíndrica alongada para passar através da abertura para rotacionar o rolo de fricção 104 ao receber o torque do motor do rotor (116, mostrado na Figura 1).[0039] With reference to Figure 1, the friction roller 104 is mounted on the axis 114. In one embodiment of the present invention, the friction roller 104 has an opening for receiving the axis 114. The axis 114 is an elongated cylindrical rod for pass through the opening to rotate the friction roller 104 when receiving the torque from the rotor motor (116, shown in Figure 1).
[0040] Exemplos da unidade de fixação 508 incluem dispositivos mecânicos simples, tais como, mas sem limitação, um parafuso de cabeça curva, parafuso, parafuso francês, parafuso T, parafuso de cabeça em T, parafuso de cabeça redonda, parafuso de cilindro, parafuso de cabeça hexagonal, mola, parafuso braçadeira, acoplamento mecânico, trava, braçadeira de haste, braçadeira de trilho, luz, montagem central redonda, suporte de montagem, braçadeira de coluna, braçadeira de tubo, braçadeira de liberação rápida, montagem de braçadeira de suporte ou montagem de braçadeira de guidão na estrutura do encosto da cadeira de rodas 202 e fornece contato entre o rolo de fricção 104 e a roda da cadeira de rodas 206, respectivamente.[0040] Examples of the 508 clamping unit include simple mechanical devices such as, but not limited to, a curved screw, screw, French screw, T screw, T-head screw, round-head screw, cylinder screw, hex head screw, spring, clamp screw, mechanical coupling, lock, rod clamp, rail clamp, light, round center mount, mounting bracket, column clamp, tube clamp, quick release clamp, clamp assembly handlebar clamp support or assembly on the backrest frame of the wheelchair 202 and provides contact between the friction roller 104 and the wheelchair wheel 206, respectively.
[0041] O peso total de todo o dispositivo 100 é de aproximadamente 9,07 kg (20 libras). Espera-se que a velocidade seja ajustável de 0 a 8 km/h (0 a 5 m/h), com capacidade máxima de carga em torno de 136,07 kg (300 libras), com inclinação máxima em torno de 10 graus.[0041] The total weight of the entire device 100 is approximately 9.07 kg (20 pounds). The speed is expected to be adjustable from 0 to 8 km / h (0 to 5 m / h), with a maximum load capacity of around 136.07 kg (300 pounds), with a maximum slope of around 10 degrees.
[0042] Será facilmente evidente para aqueles versados na técnica que o segundo rolo de fricção retrátil; segunda unidade de engate; e o segundo motor executam exatamente as mesmas funções conforme descrito na descrição para rolo de fricção retrátil; unidade de engate; e motor, respectivamente.[0042] It will be easily evident to those skilled in the art that the second retractable friction roller; second hitch unit; and the second motor perform exactly the same functions as described in the description for retractable friction roller; hitch unit; and engine, respectively.
[0043] Em outras modalidades, um versado na técnica será capaz e poderá fazer alterações quanto ao tamanho e aos materiais do rolo de fricção; ao tamanho e ao tipo de motor ou bateria usada; e/ou quanto ao tipo de controlador ou joystick; e quanto ao tamanho e ao tipo de dispositivos de fixação usados para fixar o dispositivo à cadeira de rodas manual, tal como, mas sem limitação, uma braçadeira de parafuso. Em uma modalidade, um invólucro para cada uma das duas unidades pode ser adicionado para segurança, deslocamento conveniente e aparência. Em outra modalidade, o dispositivo pode ser usado como um auxiliar de energia para qualquer objeto que seja tradicionalmente transportado sobre rodas por meio de propulsão manual, tais como carrinhos de bagagem.[0043] In other modalities, one skilled in the art will be able and able to make changes as to the size and materials of the friction roller; the size and type of engine or battery used; and / or as to the type of controller or joystick; and as to the size and type of securing devices used to secure the device to the manual wheelchair, such as, but not limited to, a screw clamp. In one embodiment, a wrapper for each of the two units can be added for safety, convenient travel and appearance. In another embodiment, the device can be used as an energy aid for any object that is traditionally transported on wheels by means of manual propulsion, such as luggage carts.
[0044] As limitações potenciais incluem o seguinte: o dispositivo pode não funcionar se o limite máximo de peso for excedido; a inclinação máxima for excedida; o rolo de fricção não estiver encaixado corretamente no sistema de transmissão; operação em superfícies molhadas devido ao deslizamento, operação em gelo, areia ou superfícies oleosas, se a bateria, motor ou componentes de preensão estiverem danificados ou completamente descarregados, se as rodas estiverem travadas ou não rotacionarem livremente, ou se houver operação em calor excessivo.[0044] Potential limitations include the following: the device may not work if the maximum weight limit is exceeded; the maximum slope is exceeded; the friction roller is not properly seated in the drive system; operation on wet surfaces due to sliding, operation on ice, sand or oily surfaces, if the battery, motor or gripping components are damaged or completely discharged, if the wheels are locked or do not rotate freely, or if there is operation in excessive heat.
[0045] Na descrição anterior, será prontamente observado por aqueles versados na técnica que modificações podem ser feitas à invenção sem se afastar dos conceitos divulgados no presente documento. Tais modificações devem ser consideradas como incluídas nas reivindicações a seguir, a menos que a linguagem das reivindicações declare expressamente o contrário.[0045] In the previous description, it will be readily noted by those skilled in the art that modifications can be made to the invention without departing from the concepts disclosed in this document. Such modifications should be considered as included in the following claims, unless the language of the claims expressly states otherwise.
[0046] Os termos e frases usados neste documento e suas variações, a menos que expressamente declarado de outra forma, devem ser interpretados como abertos e não limitados. Como exemplos do anterior: o discussão, não uma lista exaustiva ou limitante do mesmo; o item descrito a um determinado período de tempo ou a um item disponível em um momento definido, mas em vez disso, devem ser lidos para incluir tecnologias convencionais, tradicionais, normais ou padrão que podem estar disponíveis ou conhecidas agora ou a qualquer momento no futuro.[0046] The terms and phrases used in this document and their variations, unless expressly stated otherwise, should be interpreted as open and not limited. As examples of the above: the discussion, not an exhaustive or limiting list of it; the item described for a certain period of time or an item available at a defined time, but should instead be read to include conventional, traditional, normal or standard technologies that may be available or known now or at any time in the future .
[0047] Da mesma forma, quando este documento se refere a tecnologias que seriam evidentes ou conhecidas por um versado na técnica, tais tecnologias englobam aquelas evidentes ou conhecidas pelos versados na técnica agora ou em qualquer momento no futuro. Além disso, o uso de plurais também pode se referir ao singular, incluindo, sem limitação, quando um termo se refere a um ou mais de um item específico; da mesma forma, o uso de um termo no singular também pode incluir o plural, a menos que o contexto indique o contrário.[0047] Likewise, when this document refers to technologies that would be evident or known to a person skilled in the art, such technologies encompass those evident or known to those skilled in the art now or at any time in the future. In addition, the use of plurals can also refer to the singular, including, without limitation, when a term refers to one or more of a specific item; likewise, the use of a term in the singular can also include the plural, unless the context indicates otherwise.
[0048] A presença de palavras e frases de ampliação, tais em alguns casos, não deve ser interpretada como significando que o caso mais restrito é pretendido ou exigido nos casos em que tais frases de ampliação possam estar ausentes. Além disso, as várias modalidades estabelecidas no presente documento são descritas em termos de diagramas em blocos, fluxogramas e outras ilustrações exemplificativas. Como se tornará evidente para um versado na técnica após a leitura deste documento, as modalidades ilustradas e suas várias alternativas podem ser implementadas sem se limitar aos exemplos ilustrados. Por exemplo, os diagramas em blocos e a descrição que os acompanha não devem ser interpretados como obrigando uma arquitetura ou configuração particular.[0048] The presence of extension words and phrases, such as in some cases, should not be interpreted as meaning that the more restricted case is intended or required in cases where such extension phrases may be absent. In addition, the various modalities set out in this document are described in terms of block diagrams, flowcharts and other exemplary illustrations. As will become evident to a person skilled in the art after reading this document, the illustrated modalities and their various alternatives can be implemented without being limited to the illustrated examples. For example, block diagrams and the accompanying description should not be interpreted as requiring a particular architecture or configuration.
[0049] Embora a divulgação seja descrita acima em termos de várias modalidades e implementações exemplificativas, deve ser entendido que os vários recursos, aspectos e funcionalidades descritos em uma ou mais das modalidades individuais não são limitados em sua aplicabilidade à modalidade específica com a qual são descritos, mas em vez disso podem ser aplicados, isoladamente ou em várias combinações, a uma ou mais das outras modalidades da divulgação, sejam essas modalidades descritas ou não e se essas características forem apresentadas ou não como sendo parte de uma modalidade descrita.[0049] Although the disclosure is described above in terms of various exemplary modalities and implementations, it should be understood that the various features, aspects and functionalities described in one or more of the individual modalities are not limited in their applicability to the specific modality with which they are described, but instead can be applied, alone or in various combinations, to one or more of the other modalities of disclosure, whether these modalities are described or not and whether these characteristics are presented or not as part of a described modality.
Assim, a amplitude e o escopo da presente invenção não devem ser limitados por qualquer uma das modalidades exemplificativas descritas acima.Thus, the breadth and scope of the present invention should not be limited by any of the exemplary modalities described above.
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